DE19960335B4 - hydraulic cylinders - Google Patents
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Abstract
Geberzylinder
(1) für
eine hydraulisch betätigte
Kupplung oder Bremse von Fahrzeugen, dabei umfasst der Geberzylinder
(1),
– ein
Gehäuse
(2) aus Kunststoff, versehen mit einem Zulaufanschluss (8) und einem
Druckanschluss (9) sowie einem als Sackloch gestalteten Druckraum
(10);
– einen
im Druckraum (10) axial verschiebbar eingesetzten Kolben (4), der über zwei
ortsfest angeordnete, axial zueinander versetzte Dichtungen, und
zwar eine Primärdichtung (11)
und eine Sekundärdichtung
(12), abgedichtet ist;
– eine
schwenkbar am Kolben (4) angelenkte Kolbenstange (29) und
– eine aus
Kunststoff hergestellte Führungshülse (5),
die in das Gehäuse
(2) eingesetzt ist, einen axial aus dem Gehäuse (2) austretenden Ansatz
(33) der Führungshülse (5), der
den Kolben (4) in einer Neutrallage, bei der sich ein maximales
Volumen des Druckraums (10) einstellt, umschließt
– wobei die Führungshülse (5)
lageorientiert im Gehäuse (2)
eingesetzt und druckraumseitig mit einer zum Kolben (4) offenen
ringförmigen
Ausnehmung (19) versehen ist;...Master cylinder (1) for a hydraulically actuated clutch or brake of vehicles, wherein the master cylinder (1),
- A housing (2) made of plastic, provided with an inlet port (8) and a pressure port (9) and designed as a blind hole pressure chamber (10);
- One in the pressure chamber (10) axially displaceably inserted piston (4), which is via two fixedly arranged, axially staggered seals, namely a primary seal (11) and a secondary seal (12), sealed;
- A pivotally mounted on the piston (4) hinged piston rod (29) and
- A guide sleeve made of plastic (5), which is inserted into the housing (2), an axially from the housing (2) emerging approach (33) of the guide sleeve (5), the piston (4) in a neutral position at which adjusts a maximum volume of the pressure chamber (10) encloses
- Wherein the guide sleeve (5) position-oriented in the housing (2) used and the pressure chamber side with a piston (4) open annular recess (19) is provided;
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Geberzylinder für eine hydraulisch betätigte Kupplung oder Bremse von Fahrzeugen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The The invention relates to a master cylinder for a hydraulically actuated clutch or brake of vehicles according to the preamble of the claim 1.
In der Kraftfahrzeugtechnik ist es vielfach üblich, eine Einrichtung, die durch eine Kraft zu betätigen ist, mittels hydraulischer Kräfte zu bedienen. Hierzu werden sogenannte Geberzylinder benötigt, die auch als Arbeitszylinder bezeichnet werden, und die eine mechanische Kraft in eine hydraulische Kraft umwandeln. Der Geberzylinder ist über eine Druckleitung mit der zu betätigenden Einrichtung, beispielsweise einen Nehmerzylinder verbunden.In Of the automotive technology, it is common practice, a device that to press by a force is, by means of hydraulic forces to use. For this purpose, so-called master cylinder are needed Also referred to as a working cylinder, and a mechanical Convert force into a hydraulic force. The master cylinder is over one Pressure line with the to be operated Device connected, for example, a slave cylinder.
Der Arbeitszylinder umfasst ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse, das einen zylindrisch als Sackloch gestalteten Druckraum umfasst. Der Druckraum ist mit einem Zulaufanschluss und einem Druckanschluss verbunden und dient zur Aufnahme eines axial verschiebbar eingesetzten Kolbens. Axial versetzt zum Druckraum ist im Gehäuse eine Führungshülse eingebracht, die den Kolben in einer Neutralstellung umschließt. Am Kolben ist eine schwenkbar angelenkte Kolbenstange angeordnet, die eine Verbindung zu einer manuell zu betätigenden Pedalvorrichtung herstellt.Of the Working cylinder includes a housing made of plastic, the comprises a cylindrically shaped as a blind hole pressure chamber. Of the Pressure chamber is with an inlet connection and a pressure connection connected and serves to receive an axially displaceable inserted Piston. Axially offset from the pressure chamber, a guide sleeve is inserted in the housing, which is the piston encloses in a neutral position. On the piston is a swivel hinged piston rod, which connects to a manually operated Pedal device manufactures.
Aus
der
Von dem Zulaufanschluss ausgehend, besteht eine Strömungsverbindung über einen Ringspalt, gebildet durch einen radial abgesetzten Abschnitt der Führungshülse, der sich bis zum Dichtungsrücken der Primärdichtung erstreckt und an den sich ein radialer Kanal der Zwischenscheibe anschließt, bevor das Druckmittel über axiale Aussparungen des Kolbens in den Druckraum einströmen kann. Da die radialen Kanäle der Scheibe mit den axialen Aussparungen des Kolbens korrespondieren, ist ein lageorientierter Einbau der Scheibe zwingend erforderlich. Eine Fehlmontage der Scheibe, bei der die radialen Kanäle in Richtung der Führungshülse ausgerichtet sind, verhindert ein selbsttätiges Nachströmen von Druckmittel aus dem Reservoir über den Zulaufanschluss. Als Sekundärdichtung dient eine stirnseitig in der Führungshülse eingesetzte Nutringdichtung, deren innere Dichtlippe dichtend am Kolben abgestützt ist. Weiterhin ist zur Abdichtung eines Ringspaltes zwischen der Führungshülse und der Gehäusewandung ein Dichtring vorgesehen, der in eine Ringnut der Führungshülse eingelegt ist und dichtend an der Gehäusewandung anliegt.From Starting from the inlet connection, there is a flow connection via a Annular gap formed by a radially stepped portion of Guide sleeve, the up to the seal back the primary seal extends and to which a radial channel of the washer connects, before the pressure medium over axial recesses of the piston can flow into the pressure chamber. Because the radial channels the disc correspond to the axial recesses of the piston is a position-oriented installation of the disc is absolutely necessary. A Incorrect assembly of the disc, in which the radial channels in the direction the guide sleeve aligned are prevented, an automatic flow in of pressure medium from the reservoir via the inlet connection. When secondary seal serves a frontally inserted in the guide sleeve U-ring seal whose inner sealing lip is sealingly supported on the piston. Furthermore, for sealing an annular gap between the guide sleeve and the housing wall a sealing ring provided, which is inserted in an annular groove of the guide sleeve is and sealing on the housing wall is applied.
Ein
Hydraulikzylinder der zuvor genannten Bauart ist weiterhin aus der
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen bauteiloptimierten Geberzylinder zu schaffen mit einer wirksamen Strömungsverbindung bei einer Druckdifferenz zwischen dem Reservoir des Druckmittels und dem Druckraum. Weiterhin soll der Arbeitszylinder eine funktionssichere, einfache Montage ermöglichen. Darüber hinaus soll er für eine Massenfertigung geeignet sein.task It is the object of the present invention to provide a component optimized master cylinder to provide with an effective flow connection at a pressure difference between the reservoir of the pressure medium and the pressure chamber. Farther the working cylinder is a functionally reliable, easy installation enable. About that addition, he should be responsible for be suitable for mass production.
Diese zuvor genannte Problemstellung wird erfindungsgemäß durch einen Geberzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei dem die Distanzscheibe an der stufenartig gestalteten Führungshülse zentriert und dazu ein axial vorstehender Ansatz in die Ausnehmung der Führungshülse eingepasst ist.These The aforementioned problem is inventively by a master cylinder with the features of claim 1, at which centers the spacer on the step-shaped guide sleeve and to an axially projecting approach fitted into the recess of the guide sleeve is.
Damit ist ein lageorientierter Einbau der Führungshülse im Gehäuse des Geberzylinders gegeben, um damit einen in der Führungshülse integrierten Endanschlag zu ermöglichen und gleichzeitig bei der Betätigung einen Kontakt bzw. Berührung zwischen der Kolbenstange und der Führungshülse im Bereich des Kolbenstangenaustritts zu unterbinden.In order to is a position-oriented installation of the guide sleeve in the housing of the master cylinder given, so that one integrated in the guide sleeve End stop to allow and at the same time in the operation a contact or contact between the piston rod and the guide sleeve in the region of the piston rod outlet to prevent.
In vorteilhafter Weise verfügt die Distanzscheibe über radial ausgerichtete Durchtritte bzw. Aussparungen, die in der Einbaulage der Distanzscheibe mit dem Zulaufanschluss korrespondieren. Aufgrund der zentrierten Einbaulage der Distanzscheibe in der Führungshülse unterbleibt eine Fehlmontage, die ein für die Funktion des Geberzylinders erforderliches selbsttätiges Nachströmen von Druckmittel – bei einer Druckdifferenz zwischen dem Reservoir und dem Druckraum bzw. bei auftretendem Vakuum im Druckraum – aus dem Reservoir über den Zulaufanschluss in den Druckraum verhindert. Die Ausgestaltung der Distanzscheibe sieht vor, dass sich in der Einbaulage ein Ringspalt zwischen dem Kolben und der Innenwandung der Distanzscheibe einstellt. In der Neut rallage des Kolbens stellt sich außerdem zwischen der radial inneren Dichtlippe der Primärdichtung und der Mantelfläche des Kolbens ein Zuströmquerschnitt ein, der ebenfalls für die selbsttätige Druckmittelströmung bei einem Druckgefälle zwischen dem Druckmittelreservoir und dem Druckraum erforderlich ist.Advantageously, the spacer has radially aligned passages or recesses, which correspond to the inlet connection in the installed position of the spacer. Due to the centered mounting position of the spacer in the guide sleeve fails a misassembly, which required for the function of the master cylinder automatic Nachströmen of pressure Medium - at a pressure difference between the reservoir and the pressure chamber or in the presence of vacuum in the pressure chamber - prevented from the reservoir via the inlet port into the pressure chamber. The design of the spacer provides that adjusts an annular gap between the piston and the inner wall of the spacer in the mounting position. In the neutral position of the piston, an inflow cross-section also arises between the radially inner sealing lip of the primary seal and the lateral surface of the piston, which is also required for the automatic pressure medium flow at a pressure gradient between the pressure medium reservoir and the pressure chamber.
Zur Erreichung einer gerichteten Einbaulage ist die Distanzscheibe erfindungsgemäß zumindest einseitig radial so gestuft, dass der gestufte Abschnitt in der Einbaulage in die stirnseitige Ausnehmung der Führungshülse eingreift. Eine Fehlmontage wird durch diese Formgestaltung der Distanzscheibe wirksam unterbunden. Der Einbauzustand der Distanzscheibe ist auch bei einem fertig montierten Geberzylinder bestimmbar, da ein radialer Ansatz der Führungshülse nur in der richtigen Einbaulage der Distanzscheibe bündig mit einer Stirnseite des Geberzylinders fluchtet.to Achievement of a directed installation position is the spacer according to the invention at least one side radially stepped so that the stepped portion in the installation position engages in the frontal recess of the guide sleeve. A wrong assembly is effectively prevented by this shape design of the spacer. The installation state of the spacer is also in a fully assembled Master cylinder determinable, since a radial approach of the guide sleeve only in the correct installation position of the spacer flush with a front side of the Master cylinder is aligned.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims 2 to 8th.
Der Aufbau des Kolbens sieht vor, dass dieser eine topfartig gestaltete, zum Druckraum geschlossene Stahlbuchse umfasst, in die zwei Kunststoff-Halbschalen eingepasst sind, welche durch eine radial nach innen gerichtete Bördelung an der geöffneten Seite der Stahlbuchse gesichert sind. Die Halbschalen aus Kunststoff sind mit einer kalottenförmigen Ausnehmung versehen, in der ein Kugelkopf der Kolbenstange formschlüssig gehalten ist. Zur Montage der Kolbenstange im Kolben sind folgende Montageschritte vorgesehen. Nach einem Aufweiten oder Aufspreizen der an einem Ende über ein Scharnier verbundenen Kunststoff-Halteschalen wird der Kugelkopf der Kolbenstange axial in die Kalotte der Halteschalen eingeführt. Anschließend wird die Stahl-Kolbenbuchse auf die Halbschalen geführt und dann zur Sicherung aller Bauteile eine stirnseitige Bördelung der Buchse vorgenommen.Of the Structure of the piston provides that this is a pot-shaped, closed steel bushing to the pressure chamber, fitted in the two plastic half-shells are, which by a radially inwardly directed curl at the open Side of the steel bushing are secured. The half shells made of plastic are with a dome-shaped Recess provided in which a spherical head of the piston rod held positively is. To assemble the piston rod in the piston are the following installation steps intended. After widening or spreading at one end over one Hinge-connected plastic retaining shells become the ball head the piston rod inserted axially into the dome of the holding shells. Subsequently, will the steel piston sleeve led to the half shells and then to secure all components an end crimp the socket made.
Zur Erzielung einer ungehinderten Strömungsverbindung vom Zulaufanschluss, d. h. vom Druckmittelreservoir zum Druckraum in einer Neutrallage des Kolbens, d. h. bei einem Druckgefälle zwischen dem Reservoir und dem Druckraum ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich ein Ringspalt zwischen der Primärdichtung und dem Kolben einstellt. Gemäß der Erfindung ist der Kolben in einer Endlage soweit verlagert, dass sich ein maximales Volumen des Druckraums einstellt. Dabei ergibt sich ein axialer Versatz des Kolbens zur radial inneren Dichtlippe der Primärdichtung, zur Bildung eines Ringspaltes. In vorteilhafter Weise kann damit das Druckmittel aus dem Reservoir über den Zulaufanschluss und den radialen Ausnehmungen in der Distanzscheibe dem Kolben zuströmen, um von dort umgelenkt in axialer Richtung durch einen ersten Ringspalt der Distanzscheibe über den zweiten Ringspalt, der sich zwischen der radial inneren Dichtlippe der Primärdichtung und dem Kolben einstellt, in den Druckraum einströmen. Dieser Strömungskanal kann ebenfalls für einen umgekehrten Druckmittelfluss vom Druckraum zum Reservoir genutzt werden, z. B. bei einem temperaturbedingten Volumenausgleich.to Achieving an unobstructed flow connection from the inlet connection, d. H. from the pressure medium reservoir to the pressure chamber in a neutral position of the piston, d. H. at a pressure gradient between the reservoir and the pressure chamber is inventively provided that a Annular gap between the primary seal and adjusting the piston. According to the invention the piston is displaced so far in an end position that a set maximum volume of the pressure chamber. This results in a axial offset of the piston to the radially inner sealing lip of the primary seal, to form an annular gap. In an advantageous way can with it the pressure fluid from the reservoir via the inlet port and the radial recesses in the spacer to the piston flow to deflected from there in the axial direction through a first annular gap the spacer over the second annular gap extending between the radially inner sealing lip the primary seal and adjusts the piston, flow into the pressure chamber. This Flow channel can also for one reverse pressure medium flow from the pressure chamber to the reservoir used be, for. B. at a temperature-related volume compensation.
Alternativ oder zusätzlich ist gemäß der Erfindung ein zum Druckraum zeigender Endabschnitt des Kolbens mit umfangsverteilt angeordneten, axial verlaufenden Längsnuten versehen. Diese Längsnuten gewähren eine Druckmittelströmung in der Neutrallage des Kolbens selbst bei einer Anlage der radial inneren Dichtlippe der Primärdichtung am Kolben. Diese Kolbenstellung kann sich beispielsweise bei einer ungünstigen Toleranzlage zwischen den Bauteilen in der Neutrallage des Kolbens einstellen. Die Wirksamkeit dieser Längsnuten wird verbessert, indem diese eine Längserstreckung aufweisen, die gleich oder größer der Wandstärke der Kolbenschafthülse ausgelegt ist.alternative or additionally is according to the invention an end portion of the piston facing the pressure chamber with circumferentially distributed arranged, axially extending longitudinal grooves provided. These longitudinal grooves grant a pressure medium flow in the neutral position of the piston even at a radial installation inner sealing lip of the primary seal on the piston. This piston position can, for example, at a unfavorable Tolerance between the components in the neutral position of the piston to adjust. The effectiveness of these grooves is improved by: this one longitudinal extension have the same or greater than the Wall thickness the piston shaft sleeve is designed.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungshülse nur in einer gerichteten Einbaulage montierbar. Dazu eignet sich beispielsweise ein radial nach außen gerichteter Ansatz der Führungshülse, der in eine Längsnut des Gehäuses eingreift. Alternativ kann eine umgekehrte Anordnung vorgesehen werden, bei der eine radial nach innen gerichtete Nase des Gehäuses in eine Längsnut der Führungshülse eingreift. Die gerichtete Einbaulage ermöglicht einen definierten Endanschlag für das Kupplungspedal. Außerdem ist dieser Einbau erforderlich für die stirnseitige, als ein Längsschlitz ausgebildete Ausnehmung bzw. Öffnung in der Führungshülse für die schwenkbeweglich angeordnete, aus der Führungshülse austretende Kolbenstange, damit diese bei einer Betätigung des Arbeitszylinders nicht mit der Führungshülse in Kontakt tritt.In Further embodiment of the invention, the guide sleeve is only in a directed Installation position mountable. This is for example a radial outward directed approach of the guide sleeve, the in a longitudinal groove of the housing intervenes. Alternatively, a reverse arrangement may be provided be in which a radially inwardly directed nose of the housing in a longitudinal groove the guide sleeve engages. The directional mounting position allows a defined end stop for the clutch pedal. Furthermore this installation is required for the frontal, as a longitudinal slot trained recess or opening in the guide sleeve for the pivoting arranged, emerging from the guide sleeve Piston rod, so that this upon actuation of the working cylinder not in contact with the guide sleeve occurs.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Führungshülse endseitig mit einem radial nach innen gerichteten Bord versehen, der eine Auszugssicherung für den Kolben bildet. Damit ist im vormontierten Zustand des Geberzylinders der Kolben einschließlich Kolbenstange im Gehäuse des Arbeitszylinders gesichert. Weiterhin ist im eingebauten Zustand der Pedalweg des Kupplungspedals entgegen der Betätigungsrichtung begrenzt.To a further advantageous embodiment of the invention, the guide sleeve is the end provided with a radially inwardly directed board, the one Exemption security for forms the piston. This is in the preassembled state of the master cylinder of the Piston including Piston rod in the housing of the Secured working cylinder. Furthermore, in the installed state the pedal travel of the clutch pedal counter to the direction of actuation limited.
Zur Erzielung einer dauerhaften und abgedichteten Befestigung der Führungshülse im Gehäuse sind diese Bauteile unlösbar befestigt. Dazu eignet sich insbesondere eine Vibrations- oder Ultraschallschweißung.to Achieve a permanent and sealed attachment of the guide sleeve in the housing these components insoluble attached. In particular, a vibration or ultrasonic welding is suitable for this purpose.
Nachstehend
wird die Erfindung in der Beschreibung anhand der
und
and
In
Der
Bereich kleinsten Durchmessers der Aufnahme
Die
Stellung des Kolbens
Für die Führungshülse
Der
Kolben
Die
Claims (8)
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